US National Academy of Sciences unterstreicht die Bedeutung der LISA-Mission als neues Fenster zum dynamischen Universum

Ein Statement des LISA-Konsortiums

5. November 2021

In ihrem jetzt veröffentlichten Astrophysics Decadal Survey 2020 hat die US-amerikanische National Academy of Sciences die Bedeutung von LISA, der Laser Interferometer Space Antenna, im Programm der NASA unterstrichen. Die von der Europäischen Weltraumorganisation (ESA) geleitete Mission wird im All Gravitationswellen beobachten und einen nie dagewesenen Blick auf das Universum ermöglichen. LISA unterscheidet sich grundlegend von anderen Weltraumteleskopen, da sie keine elektromagnetischen Wellen, sondern Veränderungen in der Raumzeit – Gravitationswellen – messen wird. Daher werden von LISA revolutionäre wissenschaftliche Ergebnisse erwartet. Werden diese mit den Beobachtungen anderer boden- und weltraumgestützter Observatorien kombiniert, können enorme Fortschritte in der Multi-Messenger-Astronomie erzielt werden.

Künstlerische Darstellung der LISA-Satelliten im Sonnensystem bei der Beobachtung von Gravitationswellen aus einer fernen Galaxie.

Im Astrophysics Decadal Survey (Astro2020) hat ein Fachgremium die Forschungsvorhaben der kommenden zehn Jahre in der Astronomie und Astrophysik bewertet und nach Prioritäten geordnet. Die Studie bezeichnet LISA als enorm vielversprechend. Die Expert:innen erwarten, dass mit der Beobachtung von Gravitationswellen im Weltraum astronomische Messungen möglich werden, die unser Wissen über das Universum revolutionieren. 

„Das LISA-Konsortium begrüßt die ausgesprochen positive Einschätzung LISAs durch die Expert:innen der National Academy of Sciences. Wir freuen uns auf die weitere Zusammenarbeit mit unseren US-amerikanischen Kolleg:innen im LISA-Konsortium. Gemeinsam werden wir LISA verwirklichen und damit großartige Wissenschaft ermöglichen“, sagt Prof. Karsten Danzmann, Leiter des LISA-Konsortiums, Direktor am Max-Planck-Institut für Gravitationsphysik (Albert-Einstein-Institut) Hannover und Direktor des Instituts für Gravitationsphysik der Leibniz Universität Hannover.

Die LISA-Mission

LISA wird das erste Gravitationswellen-Observatorium im All sein und aus drei Satelliten bestehen. Die Satelliten werden in einer Dreieckskonstellation fliegen und einen Detektor mit 2,5 Millionen Kilometern langen Laserarmen bilden. LISA wird der Erde auf ihrer Umlaufbahn um die Sonne folgen und Gravitationswellen von Quellen aus dem gesamten Universum beobachten. 
Gravitationswellen dehnen und stauchen die Raumzeit und verursachen kleinste Abstandsänderungen zwischen den Satelliten (weniger als den Durchmesser eines Atoms). LISA wird diese Bewegungen nachweisen und so Gravitationswellen messen. Dafür überwacht LISA mit seinen Lasern unablässig die Testmassen, die jeweils im Inneren der drei Satelliten frei fallen und ihre Position minimal ändern, wenn eine Gravitationswelle vorbeizieht. Die LISA-Satelliten werden von der ESA, den ESA-Mitgliedsstaaten und der NASA gebaut.

Die LISA-Hardware hat ihren ersten und sehr erfolgreichen Test im Weltraum bereits bestanden: mit der ESA-Mission LISA Pathfinder (LPF), unter Beteiligung der NASA. Dabei wurden Schlüsselkomponenten der LISA-Technologie auf Herz und Nieren geprüft. LPF hat gezeigt: Die für LISA benötigte Messtechnik erfüllt alle Anforderungen und ist flugbereit.
LISA wird Gravitationswellen in einem niedrigeren Frequenzband als die erdgebundenen Gravitationswellen-Detektoren LIGO und Virgo messen. Dadurch kann die Mission viel größere Systeme und zeitlich weit zurückliegende Ereignisse in der Frühzeit unseres Universums beobachten. 

Das LISA-Konsortium

Als große internationale Kooperation vereint das LISA-Konsortium Expertise und Ressourcen von Wissenschaftler:innen aus der ganzen Welt. Gemeinsam mit der ESA und der NASA arbeitet das LISA-Konsortium daran, LISA zu einer erfolgreichen Mission zu machen.

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